Способ получения бурового реагента для глинистых растворов Российский патент 2019 года по МПК C09K8/35 

Описание патента на изобретение RU2708428C1

Изобретение относится к области бурения нефтяных скважин и может быть использовано в производстве реагентов для химической обработки буровых растворов.

Известен способ получения бурового реагента (Патент РФ №2574659, кл. С09К 8/03, опубл. 10.02.2016) для обработки буровых растворов путем окисления лигносульфоната соединениями шестивалентного хрома в кислой среде, взаимодействия образующегося хромлигносульфоната с сульфатом железа и фосфорсодержащим модифицирующим агентом, подщелачивания гидроксидом натрия и высушивания. В качестве модифицирующего реагента используют триполифосфат натрия (ТПФН) или гексаметафосфат натрия. Реагент обладает эффективными разжижающими свойствами в минерализованных буровых растворах, повышенной стабильностью до 190°С.

Известен способ получения бурового реагента (Патент РФ №2451042, кл. C08L 97/00, С09К 8/10, С09К 8/02, опубл. 20.05.2012), включающий обработку лигносульфоната бихроматом щелочного металла в кислой среде до рН 1-1,5 при введении в реакционную зону элементарной серы, с последующей нейтрализацией кислоты гидроксидом натрия до рН 4-5 и высушивание. Кислая среда создается путем добавления серной кислоты.

Основным недостатком способов получения является использование токсичного хрома. Невосстановленный шестивалентный хром переходит в промышленные стоки в процессе сушки, что приводит к потерям основного компонента - хромпика, т.е. удорожанию процесса, а также загрязняет сточный поток соединениями хрома.

Наиболее близким аналогом является способ получения смазочной порошкообразной композиции для бурового раствора на водной основе, описанный в патенте №2262525, включающий механическое смешение исходных порошкообразных компонентов: смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот и неионогенного ПАВ (Спринт) - 35-40 мас. %, и полимер, дополнительно содержит сульфированный битум, карбоксиметильный полимер, например, КАМЦЕЛ ПА-1000 3,8-4,2 мас. %, пеногаситель НТФ - 0,30-0,35 мас. %, а в качестве полимера - игносульфонатный полимер БРЕГ-2К 0.5-0.8 мас. %.

Недостатком прототипа является то, что получают смазочную порошковую добавку, имеющую многокомпонентный состав, что повышает ее стоимость, и содержание поверхностно-активных веществ, которые являются одними из наиболее распространенных загрязнителей окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков, а также понижение вязкости, улучшение разжижающих свойств бурового реагента в глинистых растворах на водной основе при одновременном улучшении его технологических параметров.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом получения бурового реагента для глинистых растворов на водной основе, включающий взаимодействие лигносульфонатного полимера с модифицирующим агентом, отличающийся тем, что модификацию ведут при температуре 40°С при постоянном непрерывном перемешивании. Продолжительность процесса - 1,5 ч. При этом в качестве лигносульфонатного полимера используют нейтрально-сульфитный лигносульфонат в виде 50% водного раствора, а в качестве модифицирующего агента используют сульфированный реагент, полученный путем сульфирования тяжелых нефтяных остатков (ТНО) отработанной серной кислотой процесса алкилирования изобутана олефинами. Исходные соединения используют при следующем соотношении компонентов, мас. %:

лигносульфонатный полимер 96-98

сульфированный реагент 2-4.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Приготовление бурового реагента для глинистого раствора

Сульфированным реагентом осуществили модификацию нейтрально-сульфитного лигносульфонатного сырья с целью получения бурового реагента для глинистого раствора. Процесс продолжается 1,5 ч при температуре 40°С. В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой и термометром, загружались при перемешивании компоненты в следующей последовательности и в следующих массовых соотношениях:

Нейтрально-сульфитный лигносульфонатный полимер - 96 г в виде 50% водного раствора;

Сульфированный реагент - 4 г.

Готовую массу высушивали до порошкообразного состояния.

Глинистый раствор (ГР) готовили из глинопорошка марки ПМБВ и воды, перемешивали, затем добавляли нейтрально-сульфитный лигносульфонат, модифицированный сульфированным реагентом, в последовательно возрастающей концентрации с 0,5 до 3,0% мае. от объема глинистого бурового раствора, все ингредиенты тщательно перемешивали и замеряли технологические параметры.

Технологические параметры буровых растворов (плотность - ρ, условная вязкость - УВ, показатель фильтрации - ПФ30) замерялись с помощью стандартных приборов и методик в соответствии с Инструкцией по методам контроля качества буровых растворов, ВНИИБТ, М., 1972 г. (табл.).

Из таблицы видно, что при введении 0,5% мае. навески бурового реагента происходит эффективное снижение фильтрации глинистого раствора. При дальнейшем увеличении концентрации навески реагента до 3% мае. во всех растворах наблюдается плавное снижение показателя фильтрации с незначительным увеличением вязкости, но наиболее эффективно работает буровой реагент при концентрации 2,0% мае. от объема глинистого раствора.

Предлагаемый способ за счет использования сульфированного реагента в качестве модифицирующего агента позволяет улучшить разжижающие свойства бурового реагента в глинистых растворах - условная вязкость глинистого раствора понижается с 60 с до 30-37 с.

Реологические характеристики растворов становятся хуже и водоотдача становится больше при количестве бурового реагента больше 2% маc. в глинистом растворе.

Таким образом, заявляемый буровой реагент для глинистых растворов обладает следующими технологическими преимуществами по сравнению с известными:

- придает раствору разжижающие свойства;

- порошковый состав добавки улучшает технологию ее применения для обработки буровых растворов при пониженных температурах;

- имеет невысокий уровень токсичности и пожароопасности вследствие отсутствия в его составе жидких углеводородных растворителей (IV класс опасности);

- обладает высокой технологичностью, заключающейся в исключении многотоннажных перевозок жидких смазочных добавок к объектам потребления.

Особенностью заявляемого изобретения является то, что состав бурового реагента представлен водорастворимыми порошкообразными компонентами с низкой токсичностью (класс опасности IV). Буровой реагент высокотехнологичен в применении, обработке бурового раствора, транспортировке и хранении, обеспечивает приготовление глинистого раствора с необходимыми технологическими параметрами.

Использование отработанной серной кислоты процесса алкилирования изобутана олефинами и ТНО поможет частично решить проблему их утилизации.

Похожие патенты RU2708428C1

название год авторы номер документа
Способ получения реагента для глинистых буровых растворов 2021
  • Куляшова Ирина Николаевна
  • Федина Регина Алсыновна
  • Бадикова Альбина Дарисовна
  • Сахибгареев Самат Рифович
RU2789868C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ 2023
  • Куляшова Ирина Николаевна
  • Бадикова Альбина Дарисовна
  • Сафина Алия Рифовна
  • Сахибгареев Самат Рифович
RU2825132C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА 2020
  • Куляшова Ирина Николаевна
  • Бадикова Альбина Дарисовна
  • Федина Регина Алсыновна
  • Бегалиева Райхан Сабитовна
RU2756820C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА 2018
  • Тептерева Галина Алексеевна
  • Акчурин Хамзя Исхакович
  • Конесев Геннадий Васильевич
  • Небит Аркадий Николаевич
  • Жестовских Максим
RU2709043C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ 2015
  • Бадикова Альбина Дарисовна
  • Кулешова Ирина Николаевна
  • Комкова Людмила Павловна
  • Четвертнева Ирина Амировна
  • Кудашева Флорида Хусаиновна
  • Гимаев Рагиб Насретдинович
RU2574659C1
Способ получения сульфонатов 2018
  • Бадикова Альбина Дарисовна
  • Федина Регина Алсыновна
  • Мустафин Ахат Газизьянович
  • Сидельников Артем Викторович
RU2688694C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА 1995
  • Нигматуллина А.Г.
  • Чезлов А.А.
  • Шамсутдинов Р.Д.
  • Мартьянова С.В.
  • Пискарева Л.А.
RU2098447C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ 1998
  • Вахрушев Л.П.
  • Пеньков А.И.
  • Растегаев Б.А.
  • Кошелев В.Н.
  • Дубакин А.С.
  • Архипов А.И.
  • Иванов В.Д.
RU2152419C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ 2002
  • Акчурин Х.И.
  • Нигматуллина А.Г.
  • Нигматуллин Ф.Н.
  • Колесов С.В.
  • Мартьянова С.В.
  • Комкова Л.П.
RU2211852C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АКРИЛОВОГО ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ 2022
  • Акчурин Хамзя Исхакович
  • Нигматуллина Аниса Галимьяновна
  • Галимов Ильдар Магафурович
RU2789679C1

Реферат патента 2019 года Способ получения бурового реагента для глинистых растворов

Изобретение относится к области бурения нефтяных скважин и может быть использовано в производстве реагентов для химической обработки буровых растворов. Технический результат изобретения - понижение вязкости глинистого бурового раствора, улучшение его технологических параметров. Способ получения бурового реагента для глинистых буровых растворов включает модификацию лигносульфонатного полимера модифицирующим агентом. Модификацию ведут при температуре 40°С в течение 1,5 ч при постоянном непрерывном перемешивании. В качестве лигносульфонатного полимера используют нейтрально-сульфитный лигносульфонат в виде 50%-ного водного раствора. В качестве модифицирующего агента используют сульфированный реагент, полученный путем сульфирования тяжелых нефтяных остатков отработанной серной кислотой процесса алкилирования изобутана олефинами. Исходные соединения используют при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигносульфонатный полимер 96-98; сульфированный реагент 2-4. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 708 428 C1

Способ получения бурового реагента для глинистых буровых растворов, включающий модификацию лигносульфонатного полимера модифицирующим агентом, отличающийся тем, что модификацию ведут при температуре 40°С в течение 1,5 ч при постоянном непрерывном перемешивании, при этом в качестве лигносульфонатного полимера используют нейтрально-сульфитный лигносульфонат в виде 50%-ного водного раствора, в качестве модифицирующего агента используют сульфированный реагент, полученный путем сульфирования тяжелых нефтяных остатков отработанной серной кислотой процесса алкилирования изобутана олефинами, а исходные соединения используют при следующем соотношении компонентов, мас.%:

лигносульфонатный полимер 96-98 сульфированный реагент 2-4

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2708428C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ 1998
  • Вахрушев Л.П.
  • Пеньков А.И.
  • Растегаев Б.А.
  • Кошелев В.Н.
  • Дубакин А.С.
  • Архипов А.И.
  • Иванов В.Д.
RU2152419C1
СМАЗОЧНАЯ ПОРОШКОВАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ 2004
  • Гриневский И.Н.
  • Михеев В.Л.
  • Рахматуллин Р.К.
  • Радченко С.С.
  • Карелина Н.Н.
  • Паршуков Н.Н.
RU2262525C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ 2015
  • Бадикова Альбина Дарисовна
  • Кулешова Ирина Николаевна
  • Комкова Людмила Павловна
  • Четвертнева Ирина Амировна
  • Кудашева Флорида Хусаиновна
  • Гимаев Рагиб Насретдинович
RU2574659C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА 2010
  • Кудашева Флорида Хусаиновна
  • Мустафин Ахат Газизьянович
  • Бадикова Альбина Дарисовна
  • Тептерева Галина Алексеевна
  • Гимаев Рагиб Насретдинович
  • Шарипов Тагир Вильданович
  • Куляшова Ирина Амировна
  • Асфандияров Лутфурахман Хабибрахманович
  • Акчурин Хамзя Исхакович
RU2451042C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГНОСУЛЬФОНАТНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА 1995
  • Нигматуллина А.Г.
  • Чезлов А.А.
  • Шамсутдинов Р.Д.
  • Мартьянова С.В.
  • Пискарева Л.А.
RU2098447C1
US 4447339 A1, 08.05.1984
ТЕПТЕРЕВА Г.А
и др
Получение буровых реагентов модификацией нейтрально-сульфитных щелоков фосфоновыми соединениями, Известия Томского политехнического университета
Инжиниринг

RU 2 708 428 C1

Авторы

Бадикова Альбина Дарисовна

Федина Регина Алсыновна

Мустафин Ахат Газизьянович

Сахибгареев Самат Рифович

Даты

2019-12-06Публикация

2018-12-26Подача